Off White Blog
Dengeleme Zamanı - Gözlerimizi Denge Çarkına Döküyoruz

Dengeleme Zamanı - Gözlerimizi Denge Çarkına Döküyoruz

Mart 17, 2024

Hikayemizde denge yayındaki son sayı - kelimenin tam anlamıyla mekanik saatin atan kalbi - bu bileşen, zaman işleyişinin arka ofis işine kadar tüm ağır kaldırmayı yapıyormuş gibi görünebilir. Herhangi bir saatçinin size söyleyeceği gibi - ve çok sayıda saat markası CEO'su - dengenin tekerleğine ve aslında sistemi harekete geçiren kola da değinmiyorsa, yeni bir denge yayı konuşmanın pek bir anlamı yoktur. Bu hikayede, çoğunlukla denge çarkının kendisine bakacağız, birkaç eşik, eşik, détente ve İsviçre kolu kaçışlarının tarihine ve çalışmalarına bakacağız. Kol veya palet çatalı gelince, başka bir sorun beklemek zorunda kalacak.

Bu hikayeye, sonuncunun bittiği yerde başlıyoruz - denge tekerleklerinin ve saç yaylarının birlikte çalışması gerektiği notunda. Bunu anlamanın en iyi yolu, mekanik kol saati ile sarkaç saati arasındaki ilişkiyi düşünmektir. Sarkaç saatin düzenleyici organı gibi, denge ve denge yayı kol saatinde aynı işlevi yerine getirir. Bu, denge ve denge yayının yerçekiminin etkilerine yaklaşık olarak yaklaşması gerektiği anlamına gelir. Bu tanıtım için geri dönen kahramanımız, Hollandalı fizikçi Christiaan Huygens'den başkası değil. Huygens'in denge yayına (1675'te mükemmelleştirdi) ve (yukarıda belirtilen saatin) sarkaçına öncülük ettiğini hatırlayacaksınız.



Merakla, denge çarkı Huygens zamanından önce varmış gibi görünüyor - Huygens kendisi denge çarkını ve yay sistemini eşik kaçış tarzında tasarladı. Gerçekten de Huygens ve diğer öncüler harmonik salınım yaratmak için doğru bileşeni arıyorlardı ve bu eksik parça denge yayıydı. Böylece, geri kalan kaçış - İsviçre kaldıraç sistemi ancak daha sonra ortaya çıkacaktı - 1675'ten önce vardı.

Fiziksel bir özellik olarak harmonik salınım, 17. yüzyılın başlarında sarkaçların işlevini araştırırken ilk olarak Galileo Galilei tarafından araştırıldı. Eşitsizliği sarkaçların sallanmasına özgü bir şey olarak keşfeden Galileo'ydu. Temel olarak, herhangi bir sarkaçın salınım süresi, salınımın boyutu ne olursa olsun nispeten tutarlıdır. Bununla, sarkaç sallanmaya devam ettiği sürece, saat aynı hızda ilerlemeye devam ettiği için istikrarlı bir zaman tutucu elde edilebilir. Açıkçası, sarkacın salınımına bağlı olarak farklı oranlarda işaretlenen bir saat faydalı olmaktan daha az olacaktır.

Galileo Galilei


Sarkaç bu eşzamanlı özelliği yerçekiminden alır, bu da sarkaçlarla donatılmış saatlerin mümkün olduğunca kararlı olması gerektiği anlamına gelir; hareket, bir sarkaçın salınımını bozarak istenmeyen varyasyona neden olur. Huygens, ilk olarak Galileo tarafından hayata geçirilen sarkaçlı saat projesini tamamladı. Sarkaçlı saatin ortaya çıkmasından önce, mekanik saatler eşzamanlılığı simüle etmek için başka bir bileşen kullandı: folyo. Atalet kuvvetlerine dayanarak, bu tam ortada dönen yatay bir çubuktu (her iki ucunda ağırlıklar vardı). Açılan bir yayın yayının kinetik enerjisi tarafından oluşturulan sallanan hareket, zaman tutma oranını sağladı.

Günümüz mekanik denge tertibatlarına doğrudan kesme yapan denge çarkı, bir yönde kabaca bir buçuk kez döner ve bu da bir salınım oluşturur. Bu, denge çarkının merkez denge konumunun her iki yanında yaklaşık 270 ° 'dir. Tam bir döngü bu salınımlardan ikisidir, bu da iki vuruş anlamına gelir. Denge yayının sertliği ve tekerleğin atalet momenti, denklemdeki bir döngüyü tamamlamanın kaç saniye sürdüğünü belirleyen temel unsurlardır.

Denge tekerleği ve folyosun konusuna geri dönersek, denge tekerleğinin tamamen folyonun yerini ne zaman aldığı belirsizdir. Sarkacın ve denge yayının sokulmasının, eşik kaçışının eksikliklerini sert bir rahatlamaya soktuğu kesindir. Kilit ve silindir çıkışları da dahil olmak üzere birçok farklı kaçış yerini aldı. Sonunda, bir zamanlar baskın olan eşik kaçışının kaderini nihayet mühürleyen hem çapa kaçışı hem de kol kaçışıydı.


Denge tekerleği bu hikayeye nerede uyuyor? Peki, yukarıdaki kısa tl; dr kol kaçışları (Kaldıraç) bölümünde tam bir açıklama sağlanmıştır, ancak sahneyi ayarladığı için Eşitlik segmentini okumak için biraz zaman ayırın. Denge çarkı, geleneksel spiral veya denge yayı ile birlikte çalışmak için en iyi form gibi görünmektedir.

Mevcut haliyle, denge tekerlekleri, iki ana forma ayrılabilen çeşitli görünümlere sahiptir: pürüzsüz ve pürüzsüz değil. Evet, pürüzsüz değil özellikle etkili değildir, ancak daha teknik bir terim olması gerekiyorsa, ayarlanabilir kütle olacaktır. Pürüzsüz değil kullanmayı seçiyoruz çünkü bu, özellikle çekici bir açıklama değil, vidalı denge tekerleklerini içerecektir. Denge tekerleğinin pürüzsüz olmayan versiyonu, jantın kenarındaki küçük vidalarla gelenekseldir. Bu, Patek Philippe tarafından Gyromax, Rolex tarafından Microstella ve jantta veya jantın içinde vidalar içeren çeşitli Swatch Group'tan (çoğunlukla Omega'dan) karıştırılmamalıdır.

Ulysse Nardin denge çarkı

Prensip olarak, pürüzsüz olmayan sistemler denge tekerleğinin ataletini ayarlamak için ağırlıklar kullanır - vidaların dengeye ne kadar tutturulduğu, bunu vidalı denge versiyonlarında belirler. Geleneksel sistemde denge, dengeyi dengelemek veya dengeyi dengelemek olarak bilinen bir süreçte saatçiler tarafından elle ayarlanacaktır; ayarlanabilir kütle çeşidinin daha yeni denge tasarımları için, spiraller takıldıktan sonra bunlar tipik olarak bilgisayar tarafından dengelenir.

Pürüzsüz denge tekerleği de fabrikada hazır durumda ve bilgisayarlar da bu sürece dahil oluyor. Pürüzsüz denge çarkı Glucydur çeşidinde olma eğilimindedir (bkz. Glucydur bölümü), yeni dengeler diğer malzemelerdeki ağırlıklarla silikondan yapılabilir. Çılgınca yaratıcı denge tekerleklerinin örnekleri arasında DeBethune, Ulysse Nardin ve Patek Philippe'den deneyler yer alır.

EŞİĞİNDE

Saat ve saat yapımında en önemli teknik gelişme, 13. yüzyılda eşik kaçışının gelişmesi, tüm mekanik saatlerin yapılmasına izin verdi. David Glasgow, 1885 tarihli Saat ve Saat Yapımı kitabındaki eşik kaçışının çalışmalarını şöyle tarif etti (buradaki açıklama gerektiği şekilde yorumlandı ve düzenlendi).

Salisbury katedral saati, Wikipedia'nın izniyle ilk eşik saatinin neye benzediğini gösterir

Eşik çıkıntısı, testere dişi şeklindeki dişlerin çıktığı taç şeklindeki bir tekerlekten oluşur; ekseni yatay olarak yönlendirilir. Dikey bir çubuk, kenar, taç tekerleğinin önüne, dişleri taç tekerleğinin karşıt taraflarına bağlayan iki metal plaka (palet) ile konumlandırılmıştır. Paletler aralarında bir açı ile yönlendirilir, böylece her seferinde sadece bir tane dişi yakalar. Denge çubuğunun ucuna bir denge tekerleği veya bir sarkaç monte edilmiştir.

Denge çarkı Huygens zamanından önce varmış gibi görünüyor - Huygens kendisi denge çarkını ve yay sistemini eşik kaçış tarzında tasarladı

Dişliler, sargılı sarmal bir yayın enerjisini taç çarkına iletirken, taç çarkının dişlerinden biri, bir paleti iterek kenarı bir yönde döndürür. Aynı zamanda, bu hareket ikinci paleti, diş ilk paleti geçene kadar tekerleğin karşı tarafındaki dişlerin yoluna döndürür. Sonra tekerleğin karşı tarafındaki bir diş, ikinci palete temas eder, kenarı diğer yöne döndürür ve döngü tekrar eder.

Böylece, taç tekerleğinin düzensiz dönüşü olarak başlayan şey, eşiğin salınımına dönüşür. Bu, sarkaç veya denge / folioyu harekete geçirir. Denge / folyo veya sarkaçın her salınımı, kaçış tekerleğinin bir dişinin geçmesine izin verir, böylece saatin hareketini düzenli hale getirir. Saatin tekerlek treni, elleri sabit bir hızda ileriye doğru hareket ettirerek sabit bir miktar ilerler.

Vikipedi'nin izniyle Christiaan Huygens tarafından inşa edilen ikinci eşik sarkaçlı saat

Vuruş tekerleği, kaçmanın çalışması için tek sayıda dişe sahip olmalıdır. Eşit bir sayı ile, iki karşıt diş palete aynı anda temas ederek kaçışını sıkıştıracaktır.

Sarkacın gelişiyle, çapa kaçışı saatler için daha doğal bir eylem sağlar ve böylece eşik kaçışının yerini almaya başlar.

KALDIRAÇ

Thomas Mudge tarafından geliştirilen manivela çıkışı, kelimenin tam anlamıyla, çağdaş mekanik anahtar saatinin kaçışıdır. Bir kez daha, TimeZone’un saat yapım okuluyla birlikte Glasgow’un bilgi kitabına borçluyuz. Aşağıda her şeyin nasıl çalıştığına dair kısa bir açıklama bu kaynaklardan türetilmiştir (çoğunlukla Walt Odets'in bu bölümleri).

İsviçreli kol kaçış olarak da bilinen standart kol çıkışında, kaçış tekerleği ve palet çatalı çok önemli roller oynar (punta amaçlı değildir). Kaçış tekerleği, palet çatalına bir itki ileterek tekerlek trenine takılmıştır. Bu darbeyi alan palet çatalı, denge çarkı şaftına göndererek denge çarkını döndürür. Denge yayı, denge tekerleğini statik merkez konumuna döndürerek, şafttan palet çatalına bir impuls gönderir ve daha sonra tekrar çıkış tekerleğiyle etkileşime girer.


Ana yaydan regüle edilmemiş güç böylece denge çarkına gönderilir. Denge tekerleği, daha sonra sabit bir miktarda ilerleyen ve zamanın ellerini sabit bir miktarda hareket ettiren tekerlekli trene regüle edilen gücü döndürür.

Denge tekerleğinin merkez pozisyonundan ileri geri hareketinin her ileri ve geri hareketi, kaçış tekerleğinin bir dişle (vuruş olarak adlandırılır) hareketine karşılık gelir. Tipik bir saat kolu kaçışı saatte 18.000 veya daha fazla atım yapar, bazen saatte titreşim olarak da adlandırılır. Her vuruş, denge tekerleğine bir dürtü verir, bu nedenle döngü başına iki dürtü vardır (eşik kaçışıyla aynı). Çoğu zaman dinlenme durumunda kilitlenmesine rağmen, kaçış tekerleği tipik olarak ortalama 10 rpm veya daha fazla döner.

“Tick tock” sesinin kökeni bu kaçış mekanizmasından kaynaklanmaktadır. Denge tekerleği ileri geri sallandıkça, tik sesi duyulur.

GLUCYDUR VE ALTERNATİF MALZEMELER

Glucydur dengesi hakim gibi gözükse de, berilyum, bakır ve demir alaşımı ile başka türlü denge tekerlekleri vardır. Açık artırma kataloglarını taramak için en tipik alternatif altın-bakır alaşımlı denge çarkıdır. İşlevsel olarak, her iki denge türü de aynı hile yapar, ancak burada neler olduğunu anlamak için bazı ek ayrıntılar gerekir.

Temel sorun sıcaklık değişimidir, çünkü denge yayının kütle özellikleri genişledikçe veya daraldıkça değişecektir.Açıkçası, bu zaman işleyiş oranını etkileyecektir, çünkü denge tekerleğinin salınımlarını etkileyecektir. Aslında, denge çarkı da termal değişime tabidir. Hem altın-bakır hem de Glucydur alaşımları +14 ve +17 x 10-6 / ° K arasında mükemmel doğrusal genleşme katsayılarına sahiptir ve bu nedenle bu malzemeler saatçilik firmalarıyla bugün lehine olmaya devam etmektedir. Ancak hiçbir şey mükemmel değildir ve bu alaşımlar genişlediğinde, kaçış artık eşzamanlı olmayacaktır.

Bu sorunu ele almaya yönelik en son girişim, Huygens döneminden bu yana en radikal kaçış yeniliği olan Zenith Defy Osilatörü idi. Aslında palet çatalı, denge çarkı ve saç telini tek bir silikon yapıda birleştirir. Metalik olmayan bir malzeme olan silikon, örneğin tipik olarak bir silikon oksit kullanarak termal varyasyonu işlemek için farklı muamele görür. Bu Zenith sistemi söz konusu olduğunda, kaçmanın tüm unsurları tek parça halinde olduğu için çok basit değildir.

2020'deki sorunlarımızda Genequand osilatörü (Parmigiani Fleurier), Ulysse Nardin Anchor Escapement ve Girard-Perreguax Constant Force Escapement ile birlikte bu sisteme daha derinlemesine bakacağız.


SAGITTARIUS - May - 'Justify my love' - Tarot Reading (Mart 2024).


İlgili Makaleler